电动马达和定子冷却装置的制作方法

电动马达和定子冷却装置
1.本技术是申请日为2018年11月20日、申请号为201811382514.2、发明名称为“电动马达和定子冷却装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种电动马达和一种用于电动马达的定子冷却装置。


背景技术：

3.电动马达，例如用于车辆传动系统的电动马达，可在运行期间产生热量。过高的温度会对电动马达及其相关部件的性能和寿命产生不利影响。因而，为马达提供冷却以从中去除多余的热量可能是有利的。虽然典型的马达冷却方法对于其预期用途是足够的，但是继续需要改进电动马达的冷却。


技术实现要素：

4.本部分提供本公开的概述，而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。
5.在一种形式中，本公开提供一种电动马达，其可包括定子体、转子、多个导电绕组、第一端盖和第二端盖。所述定子体可围绕轴线设置并可限定多个流体通道。所述流体通道可轴向延伸穿过所述定子体，以在所述定子体的第一轴向端和所述定子体的第二轴向端之间提供流体连通。所述转子可围绕所述轴线设置并能相对于所述定子体旋转。所述多个导电绕组可形成多个第一绕组环和多个第二绕组环。所述第一绕组环可从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸。所述第二绕组环可从所述定子体的第二轴向端轴向向外延伸。所述第一端盖可被联接到所述定子体的第一轴向端。所述第一端盖可包括第一壁和多个第一销。所述第一壁可被设置在所述第一绕组环和所述流体通道之间。所述第一销可从所述第一壁的与所述第一绕组环相反的侧部延伸。所述第二端盖可被联接到所述定子体的第二轴向端。所述第二端盖可包括第二壁和多个第二销。所述第二壁可被设置在所述第二绕组环和所述流体通道之间。所述第二销可从所述第二壁的与所述第二绕组环相反的侧部延伸。
6.根据另一实施例，所述电动马达可进一步包括围绕所述定子体设置的外壳。所述外壳可与所述定子体和所述第一端盖协作以限定与所述流体通道流体连通的第一室。所述第一销可延伸到所述第一室中。所述外壳可与所述定子体和所述第二端盖协作以限定与所述流体通道流体连通的第二室。所述第二销可延伸到所述第二室中。
7.根据另一实施例，所述电动马达可进一步包括泵，该泵包括入口和出口。所述泵的入口可与所述第二室流体连通以从其接收流体。所述泵的出口可与所述第一室流体连通以向其泵送流体。
8.根据另一实施例，所述电动马达可进一步包括至少一个护罩，所述至少一个护罩包括下列中的至少一个：第一护罩，围绕所述轴线设置在所述第一端盖和所述外壳之间，并被配置为引导流体流从所述第一室横穿所述第一销到达所述流体通道；或第二护罩，围绕所述轴线设置在所述第二端盖和所述外壳之间，并被配置为引导流体流从所述流体通道横
穿所述第二销到达所述第二室。
9.根据另一实施例，所述第一销可从所述第一壁径向向外延伸。
10.根据另一实施例，所述第一销可在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。
11.根据另一实施例，所述第二销可从所述第二壁径向向外延伸。
12.根据另一实施例，所述第二销可在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。
13.根据另一实施例，所述电动马达可进一步包括传感器，并且所述第一端盖或所述第二端盖中的至少一个可限定传感器孔。所述传感器可被可拆卸地设置在所述传感器孔内并且被配置为输出与所述导电绕组的温度对应的信号。
14.根据另一实施例，所述第一绕组环和所述第二绕组环可被包封在导热但电绝缘的树脂中，该导热但电绝缘的树脂接触所述第一壁和所述第二壁以及所述第一绕组环和所述第二绕组环。
15.根据另一实施例，所述第一绕组环和所述第二绕组环可在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。
16.根据另一实施例，所述第一壁可包括第一环形体和第二环形体，所述第二环形体被联接到所述第一环形体以限定第一绕组腔。所述第一绕组环可被设置在所述第一绕组腔内。所述第一销从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向，或从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向。
17.根据另一实施例，所述第一销可从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸，并且从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。
18.根据另一实施例，所述第二壁可包括第三环形体和第四环形体，所述第四环形体被联接到所述第三环形体以限定第二绕组腔。所述第二绕组环被设置在所述第二绕组腔内。所述第二销可从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向，或从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向。
19.根据另一实施例，所述第二销可从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸，并且从所述第四环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。
20.在另一种形式中，本公开提供一种电动马达，包括外壳、定子体、转子、多个导电绕组、第一端盖和第二端盖。所述定子体可围绕轴线设置。所述定子体可限定多个流体通道，该多个流体通道轴向延伸穿过所述定子体，以在所述定子体的第一轴向端和所述定子体的第二轴向端之间提供流体连通。所述转子可围绕所述轴线设置并能相对于所述定子体旋转。所述多个导电绕组可形成多个第一绕组环和多个第二绕组环。所述第一绕组环可从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸。所述第二绕组环可从所述定子体的第二轴向端轴向向外延伸。所述第一端盖可被联接到所述定子体的第一轴向端。所述第一端盖可包括第一壁和多个第一销。所述第一端盖和所述外壳可限定与所述流体通道流体连通的第一流体腔。所述第一端盖可限定通过所述第一壁与所述第一流体腔分开的第一绕组腔。所述第一绕组环可被设置在所述第一绕组腔内。所述第一销可从所述第一壁延伸到所述第一流体腔中。所述第二端盖可被联接到所述定子体的第二轴向端。所述第二端盖可包括第二壁和多个第二销。所述第二端盖和所述外壳可限定与所述流体通道流体连通的第二流体腔。所述
第二端盖可限定通过所述第二壁与所述第二流体腔分开的第二绕组腔。所述第二绕组环可被设置在所述第二绕组腔内。所述第二销可从所述第二壁延伸到所述第二流体腔中。
21.根据另一实施例，所述第一销可从所述第一壁径向向外延伸，并且所述第二销可从所述第二壁径向向外延伸。
22.根据另一实施例，所述第一销和所述第二销可在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。
23.根据另一实施例，所述第一绕组环和所述第二绕组环可被包封在导热但电绝缘的树脂中，该导热但电绝缘的树脂接触所述第一壁和所述第二壁以及所述第一绕组环和所述第二绕组环。
24.根据另一实施例，所述第一绕组环和所述第二绕组环可在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。
25.根据另一实施例，所述第一壁可包括第一环形体和第二环形体，所述第二环形体被联接到所述第一环形体以限定所述第一绕组腔。所述第一销可从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向，或从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向。所述第二壁可包括第三环形体和第四环形体，所述第四环形体联接到所述第三环形体以限定所述第二绕组腔。所述第二销可从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向，或从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向。
26.其它可应用领域由在此提供的描述将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
27.在此描述的附图仅用于所选实施例而非所有可能实施方式的例示目的，并且不旨在限制本公开的范围。
28.图1是根据本公开的教导构造的具有第一构造的电动马达的一部分的立体图；
29.图2是图1的电动马达的定子芯的剖视图；
30.图3是图1的电动马达的一部分的示意性剖视图，示意性地例示用于冷却电动马达的冷却回路；
31.图4是根据本公开的教导构造的具有第二构造的电动马达的一部分的立体图；
32.图5是图4的电动马达的一部分的示意性剖视图，示意性地例示用于冷却电动马达的冷却回路；和
33.图6是具有第三构造的电动马达的一部分的立体图。
34.在附图中的若干图中，相应附图标记始终表示相应部分。
具体实施方式
35.参见图1-图3，例示了具有第一构造的电动马达110。电动马达110可包括外壳114、定子118、转子122、输出轴126、第一端盖130、第一护罩132、第二端盖134、第二护罩136和冷却系统138。在所提供的示例中，外壳114可限定围绕轴线146设置的大致圆筒形腔142。定子118可围绕轴线146设置在圆筒形腔142内，并且可被固定地联接到外壳114，从而定子118相对于外壳114不能旋转。在所提供的示例中，定子118的最外圆筒形表面可包括一个或多个
凹槽150，凹槽150可沿定子118轴向延伸并且可与外壳114的内表面上的花键(未具体示出)配合，但是可以使用其它配置。定子118可以由沿轴线146轴向地端对端堆叠的多个定子叠片形成，但是可以使用其它配置。
36.定子118的形状可以是大致环形的，具有第一轴向面或端154和与第一轴向端154相反的第二轴向面或端158。定子118可包括环形体162，多个绕组磁极(winding pole)166和多个线绕组170。环形体162可被固定地联接到绕组磁极166以组成定子芯。环形体162可限定多个流体通道174，该多个流体通道174可以在第一轴向端154和第二轴向端158处开口，并且可在它们之间轴向延伸以允许第一轴向端154和第二轴向端158之间的流体连通。流体通道174可围绕轴线146设置。在所提供的示例中，流体通道174在围绕轴线146的圆周方向上等距间隔开。
37.绕组磁极166可以从环形体162的径向内侧径向向内延伸。绕组磁极166可在围绕轴线146的圆周方向上等距间隔开，以在相邻的绕组磁极166之间限定绕组槽178。因此，绕组磁极166和绕组槽178可以在流体通道174的径向内侧。导电线可延伸穿过绕组槽178并围绕绕组磁极166缠绕，以便以如下方式形成线绕组170，即，使得线绕组170的第一区段形成从定子118的第一轴向端154轴向向外延伸的第一绕组环182，并且线绕组170的第二区段形成从定子118的第二轴向端158轴向向外延伸的第二绕组环186。
38.转子122可围绕轴线146设置，并且可被支撑以相对于定子118旋转。定子118可围绕转子122设置，使得转子122在绕组磁极166的径向内侧。输出轴126可围绕轴线146设置，并被固定地联接到转子122以围绕轴线146共同旋转。在所提供的示例中，输出轴126可从转子122的两个轴向端轴向延伸。虽然未具体示出，输出轴126可被联接到车辆的传动系统，以向一组车轮提供转矩。
39.第一端盖130可为大致环形体，并且可包括第一内壁190、第一外壁194、第一端壁198和多个第一翅片或销202。在所提供的示例中，第一端盖130由导热但电绝缘的材料一体形成，例如通过塑料的注射成型。第一内壁190的近端可邻接定子118的第一轴向端154。第一内壁190可以从定子118的第一轴向端154轴向延伸到第一内壁190的远端。第一内壁190可以与轴线146同轴。第一内壁190的面向外的圆筒形侧可被设置在第一绕组环182的径向内侧，并且第一内壁190的面向内的圆筒形侧可以在转子122的径向外侧。
40.第一内壁190可限定孔洞(pocket)200，孔洞200被配置为接收温度传感器204。在所提供的示例中，孔洞200相对于轴线146大致轴向延伸，并且在轴向上背对第一轴向端154开口。孔洞200可以在第一绕组环182的径向内侧并且可朝向第一轴向端154轴向延伸，使得其中的温度传感器204可以紧邻第一绕组环182。例如，温度传感器204可以在轴向上与第一绕组环182重叠。在所提供的示例中，温度传感器204是热敏电阻，但是可以使用其它类型的传感器。因此，孔洞200和温度传感器204可位于第一绕组环182的背面(例如径向内部面)处，使得它们远离冷却流，但是与第一绕组环182处于强的热传导以提供第一绕组环182的精确温度读数。温度传感器204可以被可拆卸地联接到孔洞200，例如拧入孔洞200中。
41.第一外壁194的近端可邻接定子118的第一轴向端154。第一外壁194可以从定子118的第一轴向端154轴向延伸到第一外壁194的远端。第一外壁194可与轴线146同轴。在所提供的示例中，第一外壁194可大致平行于第一内壁190。第一外壁194的面向外的圆筒形侧可被设置在流体通道174的径向内侧，并且第一外壁194的面向内的圆筒形侧可被设置在第
一绕组环182的径向外侧。
42.第一端壁198可在第一外壁197的远端与第一内壁190之间大致径向延伸。在所提供的示例中，第一端壁198在第一内壁190上的轴向位于第一内壁190的近端和远端之间的位置处将第一外壁194的远端连接到第一内壁190。在所提供的示例中，第一端壁198可大致垂直于轴线146，但是可以使用其它配置。第一内壁190，第一外壁194和第一端壁198可协作以限定第一绕组腔206，第一绕组腔206围绕轴线146环形地设置并朝向定子118开口，并且被配置为在其中接收第一绕组环182。因而，第一绕组腔206可通向定子118的槽178。在所提供的示例中，第一端壁198可包括一个或多个第一端口210，该一个或多个第一端口210可以轴向穿过第一端壁19 8开口。
43.每个第一销202的近端可被固定地联接到第一外壁194，并且每个第一销202可从第一外壁194径向向外延伸到远端。在所提供的示例中，第一销202的远端可以在流体通道174的开口的径向最内部分的径向外侧。在所提供的示例中，第一销202可以在围绕第一外壁194的圆周方向上等距间隔开，但是可以使用其它配置。在所提供的示例中，第一外壁194在轴向方向上包括等距间隔的六排第一销202，但是可以使用更多或更少排，或者第一销可以为使得它们不以有序的排布置。在所提供的示例中，第一销202中的一些还从第一端壁198轴向向外(即远离定子118的方向)延伸。在所提供的示例中，第一销202的形状通常为圆筒形或圆锥形，但是可以使用其它配置，例如翅片、肋、叶片、突片或金字塔形状。
44.定子118的第一轴向端154、外壳114的内表面和第一外壁194可协作限定与流体通道174流体连通的第一室或流体腔214。在所提供的示例中，第一室214也由第一端壁198和第一内壁190的在第一端壁198的轴向外部的部分限定，但是可以使用其它配置。因此，第一销202可以在第一室214内延伸。在所提供的示例中，外壳114限定与第一室214流体连通的入口端口218。
45.第一护罩132可以是围绕轴线146设置的中空的、大致圆筒形的主体，并且在第一护罩132的两个轴向端处开口。第一护罩132可被固定地联接到定子118或外壳114。第一护罩132可大致位于第一端盖130和外壳114之间，以将第一室214划分成外部区域和内部区域。内部区域可通向流体通道174，即与流体通道174直接流体连通。换句话说，从外部区域流到流体通道174的流体必需通过该内部区域。第一护罩132的径向向内表面可以紧邻第一销202的远端，使得通过该内部区域流到流体通道174的流体被引导横穿第一销202并且当在第一销202之间经过时保持高速。
46.除了如在此另外示出或描述的之外，第二端盖134可类似于第一端盖130。第二端盖134可以是大致环形的主体，并且可包括第二内壁222、第二外壁226、第二端壁230和多个第二翅片或销234。在所提供的示例中，第二端盖134由导热但电绝缘的材料一体形成，例如通过塑料的注射成型。第二内壁222的近端可邻接定子118的第二轴向端158。第二内壁222可从定子118的第二轴向端158轴向延伸到第二内壁222的远端。第二内壁222可与轴线146同轴。第二内壁222的面向外的圆筒形侧可被设置在第二绕组环186的径向内侧，并且第二内壁222的面向内的圆筒形侧可以在转子122的径向外侧。
47.第二内壁222可以可选地限定第二孔洞232，第二孔洞232被配置为接收第二温度传感器236。除了如在此另外示出或描述的之外，第二孔洞232和第二温度传感器236可类似于孔洞200和温度传感器204。在所提供的示例中，第二孔洞232相对于轴线146大致轴向延
伸，并且在轴向上背对第二轴向端158开口。第二孔洞232可在第二绕组环186的径向内侧并且可朝向第二轴向端158轴向延伸，使得其中的第二温度传感器236可紧邻第二绕组环186。例如，第二温度传感器236可在轴向上与第二绕组环186重叠。在所提供的示例中，第二温度传感器236是热敏电阻，但也可以使用其它类型的传感器。因此，第二孔洞232和第二温度传感器236可位于第二绕组环186的背面(例如径向内部面)处，使得它们远离冷却流，但是与第二绕组环186处于强的热传导以提供第二绕组环186的精确温度读数。第二温度传感器236可以被可拆卸地联接到第二孔洞232，例如拧入第二孔洞232中。
48.第二外壁226的近端可以邻接定子118的第二轴向端158。第二外壁226可以从定子118的第二轴向端158轴向延伸到第二外壁226的远端。第二外壁226可以与轴线146同轴。在所提供的示例中，第二外壁226可大致平行于第二内壁222。第二外壁226的面向外的圆筒形侧可被设置在流体通道174的径向内侧，并且第二外壁226的面向内的圆筒形侧可被设置在第二绕组环186的径向外侧。
49.第二端壁230可以在第二外壁226的远端和第二内壁222之间大致径向延伸。在所提供的示例中，第二端壁230在第二内壁222上的轴向位于第二内壁222的近端和远端之间的位置处将第二外壁226的远端连接到第二内壁222。在所提供的示例中，第二端壁230可大致垂直于轴线146，但是可以使用其它配置。第二内壁222、第二外壁226和第二端壁230可协作限定第二绕组腔238，第二绕组腔238围绕轴线146环形地设置并朝向定子118开口，并且被配置为在其中接收第二绕组环186。因而，第二绕组腔238可通向定子118的槽178。在所提供的示例中，第二端壁230可包括一个或多个第二端口242，该第二端口242可以轴向穿过第二端壁230开口。
50.每个第二销234的近端可被固定地联接到第二外壁226，并且每个第二销234可从第二外壁226径向向外延伸到远端。在所提供的示例中，第二销234的远端可以在流体通道174的开口的径向最内部分的径向外侧。在所提供的示例中，第二销234可以在围绕第二外壁226的圆周方向上等距间隔开，但是可以使用其它配置。在所提供的示例中，第二外壁226在轴向方向上包括等距间隔的六排第二销234，但是可以使用更多或更少的排，或者第二销可以为使得它们不以有序的排布置。在所提供的示例中，第二销234中的一些还从第二端壁230轴向向外(即远离定子118的方向)延伸。在所提供的示例中，第二销234的形状通常为圆筒形或圆锥形，但是可以使用其它配置，例如翅片、肋、叶片、突片或金字塔形状。
51.另外参见图6，以第二销234b的这种不同配置的一个示例例示了第二端盖134b的一部分。除了如在此另外示出或描述的之外，第二端盖134b和第二销234b可以类似于第二销234(图1和图3)。与第二端盖134(图1和图3)的元件类似的第二端盖134b的元件用后面带有“b”的类似附图标记表示，并且在此仅详细描述不同之处。在所示的示例中，第二销234b具有翅片、肋或叶片型的形状，其成角度以促进围绕第二外壁226b的均匀旋流。在所提供的示例中，第二销234b可相对于轴线146(例如相对于平行于图3中所示的轴线146的线614)以角度610纵向延伸。这种围绕第二外壁226b的旋流可促进到出口端口250(图3)的均匀流动，并且可增加通过流体的热吸收。在所提供的示例中，仅第二销234b具有成角度的翅片/肋/叶片型的销。在未具体示出的替代配置中，第一端盖130(图1和图3)而不是第二端盖134(图1和图3)可具有这种成角度的销以促进旋流。在未具体示出的另一替代配置中，第一端盖130(图1和图3)和第二端盖134b都可具有这种成角度的销以促进旋流。
52.回到图1-图3中所示的示例，定子118的第二轴向端158、外壳114的内表面和第二外壁226可协作限定与流体通道174流体连通的第二室或流体腔246。在所提供的示例中，第二室246也由第二端壁230和第二内壁222的在第二端壁230的轴向外部的部分限定，但是可以使用其它配置。因此，第二销234可在第二室246内延伸。在所提供的示例中，外壳114限定与第二室246流体连通的出口端口250。
53.除了如在此另外示出或描述的之外，第二护罩136可类似于第一护罩132。第二护罩136可以是围绕轴线146设置的中空的、大致圆筒形的主体，并且在第二护罩136的两个轴向端处开口。第二护罩136可被固定联接到定子118或外壳114。第二护罩136可大致位于第二端盖230和外壳114之间，以将第二室246划分成外部区域和内部区域。内部区域可通向流体通道174，即与流体通道174直接流体连通。换句话说，从流体通道174流到外部区域的流体必需通过该内部区域。第二护罩136的径向向内表面可紧邻第二销234的远端，使得从流体通道174流动通过该内部区域的流体被引导横穿第二销234，并且当在第二销234之间经过时保持高速。
54.在组装马达110期间，第一端盖130可被固定地安装到定子118的第一轴向端154，并且第二端盖134可被固定地安装到定子118的第二轴向端158。然后可以用导热但电绝缘的树脂填充槽178、第一绕组腔206和第二绕组腔238。例如，树脂可经由第一端口210被泵送到第一绕组腔206中，直到树脂充满第一绕组腔206、槽178和第二绕组腔238。然后，可允许树脂硬化，以使硬化的树脂封装第一绕组环182和第二绕组环186，并且也接触第一端盖130和第二端盖134。
55.替代地，马达110可被定位成使得轴线146相对于地面在竖直方向上延伸，并且第一轴向端154面向上。在马达110的该竖直位置，第二端口242可被密封，并且树脂可以从顶部通过第一端口210注入，直到树脂充满第二绕组腔238、槽178和第一绕组腔206。替代地，第二端口242可以打开，使得树脂可以从底部通过第二端口242泵入，直到树脂充满第二绕组腔238、槽178和第一绕组腔206。
56.冷却系统138可包括泵254和热交换器258。泵254可具有出口，该出口被联接到入口端口218以与其流体连通，从而泵254可将流体(例如介电冷却流体)泵送到入口端口218。泵254可具有入口，该入口被联接到热交换器258的出口以与其流体连通，从而从热交换器258接收流体。热交换器258可以是任何合适类型的热交换器，其被配置为将热量262释放到散热器(heat sink)(例如，大气)。热交换器258的入口可被联接到外壳114的出口端口250，以从其接收流体。在未具体示出的替代配置中，热交换器258可以串联在泵254和入口端口218之间(例如，热交换器258的入口可被联接到泵254的出口，热交换器258的出口可被联接到入口端口218，并且泵254的入口可被联接到出口端口250)。
57.因此，在操作中，泵254可将冷却流体泵送通过冷却回路，使得流体从入口端口218轴向流动横穿第一端盖130并且在第一销202之间流动，以经由第一销202从第一绕组环182吸收热量。然后，流体可流入并流动通过流体通道174，以从定子118吸收更多的热量。然后，流体可以从流体通道174轴向流动横穿第二端盖134，并在第二销234之间流动，以经由第二销234从第二绕组环186吸收热量。然后，流体可通过出口端口250流到热交换器，在热交换器处，热量262可以从流体传递到散热器(例如，大气)。
58.另外参见图4-图5，例示第二构造的电动马达110’。除了如在此另外示出或描述的
之外，电动马达110’可类似于图1-图3的电动马达110。除了如在此另外示出或描述的之外，在此用带上撇的附图标记示出或描述的元件可类似于上面参考类似的不带上撇的附图标记示出和描述的元件。由此，在此将仅详细描述不同之处。电动马达110’可包括外壳114’、定子118’、转子122’、输出轴126’、第一端盖130’、第二端盖134’和冷却系统138’。在所提供的示例中，外壳114’可限定围绕轴线146’设置的大致圆筒形腔142’。定子118’可围绕轴线146’设置在圆筒形腔142’内，并且可被固定地联接到外壳114’，使得定子118’相对于外壳114’不可旋转。在所提供的示例中，定子118’的最外圆筒形表面可包括一个或多个凹槽150’，该一个或多个凹槽150’可沿定子118’轴向延伸并且可与外壳114’的内表面上的花键(未具体示出)配合，但是可以使用其它配置。定子118’可由沿轴线146’轴向地端对端堆叠的多个定子叠片形成，但是可以使用其它配置。
59.定子118’的形状可以是大致环形的，具有第一轴向端154’和与第一轴向端154’相反的第二轴向端158’。定子118’可包括环形体162’、多个绕组磁极166’和多个线绕组170’。环形体162’可限定多个流体通道174’，该多个流体通道174’可以在第一轴向端154’和第二轴向端158’处开口，并且可在其间轴向延伸以允许第一轴向端154’和第二轴向端158’之间的流体连通。流体通道174’可围绕轴线146’设置。在所提供的示例中，流体通道174’在围绕轴线146’的圆周方向上等距间隔开。
60.绕组磁极166’可从环形体162’的径向内侧径向向内延伸。绕组磁极166’可以在围绕轴线146’的圆周方向上等距间隔开，以在相邻的绕组磁极166’之间限定绕组槽178’。因此，绕组磁极166’和绕组槽178’可以在流体通道174’的径向内侧。导电线可以延伸穿过绕组槽178’并围绕绕组磁极166’缠绕，以便以如下方式形成线绕组170’，即，使得线绕组170’的第一区段形成从定子118’的第一轴向端154’轴向向外的第一绕组环182’，并且线绕组170’的第二区段形成从定子118’的第二轴向端158’轴向向外的第二绕组环186’。
61.第一绕组环182’可具有弯折部，从而第一绕组环182’具有靠近定子118’并从定子118’轴向向外延伸的第一部分和从该第一部分径向向外延伸的第二部分。第一绕组环182’的第二部分可在流体通道174’的径向最内部分的径向外侧延伸。在所提供的示例中，第一绕组环182’的第二部分从流体通道174’的径向最外部分径向向外延伸。
62.第二绕组环186’可具有弯折部，从而第二绕组环186’具有靠近定子118’并从定子118’轴向向外延伸的第一部分和从该第一部分径向向外延伸的第二部分。第二绕组环186’的第二部分可在流体通道174’的径向最内部分的径向外侧延伸。在所提供的示例中，第二绕组环186’的第二部分从流体通道174’的径向最外部分径向向外延伸。
63.转子122’可以围绕轴线146’设置，并且可被支撑以相对于定子118’旋转。定子118’可围绕转子122’设置，使得转子122’在绕组磁极166’的径向内侧。输出轴126’可围绕轴线146’设置，并被固定联接到转子122’以围绕轴线146’共同旋转。在所提供的示例中，输出轴126’可以从转子122’的两个轴向端轴向延伸。虽然未具体示出，但是输出轴126’可被联接到车辆的传动系统，以向一组车轮提供转矩。
64.第一端盖130’可以为大致环形体，并且可包括第一内壁410、一对第一外壁414、418、一对第一端壁422、426和多个第一翅片或销430。在所提供的示例中，第一端盖130’由一体形成的第一主体434和独立的一体形成的第二主体438构成，第二主体438例如通过塑性焊接被固定地联接到第一主体434。第一端盖130’的第一主体434和第二主体438可通过
任何合适的方式形成，例如通过塑料的注射成型。第一端盖130’可由导热但电绝缘的材料形成。
65.第一内壁410的近端可邻接定子118’的第一轴向端154’。第一内壁410可从定子118’的第一轴向端154’大致轴向延伸到第一内壁410的远端。第一内壁410可与轴线146’同轴，在第一绕组环182’的径向内侧和转子122’的径向外侧。第一外壁414的近端可邻接定子118’的第一轴向端154’。第一外壁414可从定子118’的第一轴向端154’大致轴向延伸到第一外壁414的远端。第一外壁414可与轴线146’同轴，在第一绕组环182’和槽178’的径向外侧和流体通道174’的径向内侧。第一外壁414的远端可轴向位于定子118’和第一内壁410的远端之间。
66.第一端壁422的形状可以是环形的，并且第一端壁422可从第一外壁414的远端径向向外延伸。在所提供的示例中，第一端壁422可以在流体通道174’的径向最外部分的径向外侧延伸，并且可在定子118’的径向最外圆筒形表面的径向外侧延伸。第一端壁426的形状可以是环形的，并且第一端壁426可以从第一内壁410径向向外延伸。在所提供的示例中，第一端壁426轴向位于第一端壁422和第一内壁410的远端之间，从而第一内壁410从第一端壁426轴向向外延伸。在所提供的示例中，第一端壁426具有比第一内壁410的内径大的内径，并且通过围绕轴线146’周向间隔开且在第一内壁410和第一端壁426之间延伸的多个辐条442被固定地联接到第一内壁410。第一端壁426可在流体通道174’的径向最外部分的径向外侧延伸，并且可在定子118’的径向最外圆筒形表面的径向外侧延伸。第一外壁418可在第一端壁422、426的径向最外部分之间轴向延伸。相应地，第一端壁422、426、第一内壁410和第一外壁414、418可协作限定第一绕组腔446，第一绕组腔446围绕轴线146’环形地设置并朝向定子118’开口，并且被配置为在其中接收第一绕组环182’。因而，第一绕组腔446可通向定子118’的槽178’。
67.每个第一销430的近端可被固定地联接到第一端壁422或第一端壁426。联接到第一端壁422的每个第一销430可从第一端壁422轴向向内(即朝向定子118’)延伸到远端。联接到第一端壁426的每个第一销430可从第一端壁426轴向向外(即远离定子118’)延伸到远端。在所提供的示例中，第一销430可以间隔开以允许流体在第一销430之间流动。因此，第一端盖130’可具有朝向定子118’和远离定子118’轴向延伸的销。在所提供的示例中，第一销430的形状为大致圆筒形或圆锥形，但是可以使用其它配置，例如翅片、肋、叶片、突片或金字塔形状。
68.定子118’的第一轴向端154’、外壳114’的内表面、第一外壁414、418和第一端壁422、426可协作限定与流体通道174’流体连通的第一室或流体腔214’。在所提供的示例中，第一室214’还由第一内壁410的在第一端壁426的轴向外侧的部分限定，但是可以使用其它配置。因此，第一销430可在第一室214’内延伸。在所提供的示例中，外壳114’限定与第一室214’流体连通的入口端口218’。
69.除了如在此另外示出或描述的之外，第二端盖134’可类似于第一端盖130’。第二端盖134’可以是大致环形体，并且可包括第二内壁450、一对第二外壁454、458、一对第二端壁462、466，以及多个第二翅片或销470。在所提供的示例中，第二端盖134’由一体形成的第三主体474和独立的一体形成的第四主体478构成，第四主体478例如通过塑性焊接被固定地联接到第三主体474。第二端盖134’的第三主体474和第四主体478可通过任何合适的方
式形成，例如通过塑料的注射成型。第二端盖134’可由导热但电绝缘的材料形成。
70.第二内壁450的近端可邻接定子118’的第二轴向端158’。第二内壁450可以从定子118’的第二轴向端158’大致轴向延伸到第二内壁450的远端。第二内壁450可以与轴线146’同轴，在第二绕组环186’的径向内侧和转子122’的径向外侧。第二外壁454的近端可邻接定子118’的第二轴向端158’。第二外壁454可从定子118’的第二轴向端158’大致轴向延伸到第二外壁454的远端。第二外壁454可与轴线146’同轴，在第二绕组环186’和槽178’的径向外侧和流体通道174’的径向内侧。第二外壁454的远端可轴向位于定子118’和第二内壁450的远端之间。
71.第二端壁462的形状可以是环形的，并且第二端壁462可从第二外壁454的远端径向向外延伸。在所提供的示例中，第二端壁462可在流体通道174’的径向最外部分的径向外侧延伸，并且可在定子118’的径向最外圆筒形表面的径向外侧延伸。第二端壁466的形状可以是环形的，并且可以从第二内壁450径向向外延伸。在所提供的示例中，第二端壁466轴向位于第二端壁462和第二内壁450的远端之间，从而第二内壁450从第二端壁466轴向向外延伸。在所提供的示例中，第二端壁466具有比第二内壁450的内径大的内径，并且通过围绕轴线146’周向间隔开且在第二内壁450和第二端壁466之间延伸的多个辐条482被固定地联接到第二内壁450。第二端壁466可在流体通道174’的径向最外部分的径向外侧延伸，并且可在定子118’的径向最外圆筒形表面的径向外侧延伸。第二外壁458可在第二端壁462、466的径向最外部分之间轴向延伸。相应地，第二端壁462、466、第二内壁450和第二外壁454、458可协作限定第二绕组腔486，该第二绕组腔486围绕轴线146’环形地设置并朝向定子118’开口，并且被配置为在其中接收第二绕组环186’。因而，第二绕组腔486可通向定子118’的槽178’。
72.每个第二销470的近端可被固定地联接到第二端壁462或第二端壁466。联接到第二端壁462的每个第二销470可从第二端壁462轴向向内(即朝向定子118’)延伸到远端。联接到第二端壁466的每个第二销470可从第二端壁466轴向向外(即远离定子118’)延伸到远端。在所提供的示例中，第二销470可以间隔开以允许流体在第二销470之间流动。因此，第二端盖134’可具有朝向和远离定子118’轴向延伸的销。在所提供的示例中，第二销470的形状为大致圆筒形或圆锥形，但是可以使用其它配置，例如翅片、肋、叶片、突片或金字塔形状。
73.虽然未具体示出，但是第一销430和/或第二销470可被构造成促进流体围绕第一端盖130’和/或第二端盖134’的均匀旋流，例如为翅片、肋或叶片形并以类似于图6中所示的规定角度设置。
74.回到图4和图5中提供的示例，定子118’的第二轴向端158’、外壳114’的内表面、第二外壁454、458和第二端壁462、466可协作限定与流体通道174’流体连通的第二室或流体腔246’。在所提供的示例中，第二室246’还由第二内壁450的在第二端壁466的轴向外侧的部分限定，但是可以使用其它配置。因此，第二销470可在第二室246’内延伸。在所提供的示例中，外壳114’限定与第二室246’流体连通的出口端口250’。
75.在组装马达110’期间，第一端盖130’可被固定地安装到定子118’的第一轴向端154’，并且第二端盖134’可被固定地安装到定子118’的第二轴向端158’。然后可以用导热但电绝缘的树脂填充槽178’、第一绕组腔446和第二绕组腔486。例如，树脂可经由辐条442
之间的间隙泵入第一绕组腔446，直到树脂充满第一绕组腔446、槽178’和第二绕组腔486。然后，可允许树脂硬化，以使硬化的树脂封装第一绕组环182’和第二绕组环186’，并且还接触第一端盖130’和第二端盖134’。
76.替代地，马达110’可定位成使得轴线146’相对于地面在竖直方向上延伸，并且第一轴向端154’面向上。在马达110’的该竖直位置，辐条482之间的间隙可被密封，并且树脂可从顶部通过辐条442之间的间隙注入，直到树脂充满第二绕组腔486、槽178’和第一绕组腔446。替代地，辐条482之间的间隙可以打开，使得树脂可以从底部通过辐条482之间的间隙泵入，直到树脂充满第二绕组腔486、槽178’和第一绕组腔446。
77.冷却系统138’可包括泵254’和热交换器258’。泵254’可具有出口，该出口被联接到入口端口218’以与其流体连通，从而泵254’可以将流体(例如介电冷却流体)泵送到入口端口218’。泵254’可以具有入口，该入口被联接到热交换器258’的出口以与其流体连通，从而从热交换器258’接收流体。热交换器258’可以是任何合适类型的热交换器，其被配置成将热量262’释放到散热器(例如大气)。热交换器258’的入口可被联接到外壳114’的出口端口250’，以从其接收流体。在未具体示出的替代配置中，热交换器258’可以串联在泵254’和入口端口218’之间(例如，热交换器258’的入口可被联接到泵254’的出口，热交换器258’的出口可被联接到入口端口218’，并且泵254’的入口可被联接到出口端口250’)。
78.因此，在操作中，泵254’可以将冷却流体泵送通过冷却回路，使得流体从入口端口218’流动，径向向外横穿第一端壁426并在第一端壁426上的第一销430之间流动，以经由第一销430从第一绕组环182吸收热量。然后，流体可围绕第一外壁418轴向流动，并且径向向内流动横穿第一端壁422并在第一端壁422上的第一销430之间流动，以在进入流体通道174’之前吸收更多的热量。然后，流体可流动通过流体通道174’，以从定子118’吸收更多的热量。随后，流体可从流体通道174’径向向外流动横穿第二端壁462并在第二端壁462上的第二销470之间流动，以吸收更多的热量。然后，流体可围绕第二外壁458轴向流动，并且径向向内流动横穿第二端壁466并在第二端壁466上的第二销470之间流动，以吸收更多的热量。随后，流体可通过出口端口250’流动到热交换器258’，在热交换器258’处，热量262’可从流体传递到散热器(例如大气)。
79.实施例的前述描述仅为示例和说明的目的而提供。并不是旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常不受限于该特定实施例，而在适用情况下是可互换的，并且可被用在所选的实施例中，即使未具体示出或描述。其也可以许多方式改变。这样的改变不应被视为偏离本公开，并且所有这种修改都旨在被包括在本公开的范围内。

技术特征：
1.一种电动马达，包括：定子体，限定转子孔和多个流体通道；多个导电绕组，形成从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸的多个第一绕组环；以及第一端盖，联接到所述定子体的所述第一轴向端，所述第一端盖包括第一壁和多个第一销，所述第一壁设置在所述第一绕组环和所述流体通道之间，所述第一销从所述第一壁的与所述第一绕组环相反的侧部延伸；其中所述第一销从所述第一壁径向向外延伸；并且其中所述第一销在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。2.根据权利要求1所述的电动马达，进一步包括第二端盖，其中所述多个导电绕组形成从所述定子体的第二轴向端轴向向外延伸的多个第二绕组环，其中所述第二端盖联接到所述定子体的所述第二轴向端，并包括第二壁和多个第二销，所述第二壁设置在所述第二绕组环和所述流体通道之间，所述第二销从所述第二壁的与所述第二绕组环相反的侧部延伸，并且其中所述第二销从所述第二壁径向向外延伸，并在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。3.一种电动马达，包括：定子体，限定多个流体通道；多个导电绕组，形成从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸的多个第一绕组环；第一端盖，联接到所述定子体的所述第一轴向端，所述第一端盖包括围绕所述第一绕组环周向设置的第一壁，所述第一壁限定传感器孔，所述传感器孔在径向方向上相对于所述电动马达的旋转轴线从所述第一绕组环偏移；以及接收在所述传感器孔中的传感器。4.一种电动马达，包括：定子体，限定转子孔和多个流体通道；多个导电绕组，形成从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸的多个第一绕组环；以及第一端盖，联接到所述定子体的所述第一轴向端，所述第一端盖包括第一壁和多个第一销，所述第一壁设置在所述第一绕组环和所述流体通道之间，所述第一销从所述第一壁的与所述第一绕组环相反的侧部延伸；其中所述第一绕组环在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸；并且其中所述第一壁包括第一环形体，并且其中所述第一销从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸。5.根据权利要求4所述的电动马达，其中所述第一绕组环被包封在导热但电绝缘的树脂中，该导热但电绝缘的树脂接触所述第一壁。6.根据权利要求4所述的电动马达，其中所述第一壁包括第二环形体，并且其中所述第一销从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。7.根据权利要求4所述的电动马达，进一步包括第二端盖，所述第二端盖联接到所述定子体的第二轴向端，其中所述多个导电绕组形成从所述定子体的所述第二轴向端轴向向外延伸的多个第二绕组环，其中所述第二端盖包括第二壁和多个第二销，所述第二壁径向地
设置在所述第二绕组环和所述流体通道之间，所述第二销从所述第二壁的与所述第二绕组环相反的侧部延伸，所述第二销延伸到进入或离开所述定子体中的所述流体通道的流动路径中。8.根据权利要求7所述的电动马达，其中所述第二壁包括第三环形体，所述第二销从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸。9.根据权利要求8所述的电动马达，其中所述第二壁包括第四环形体，其中所述第二销从所述第四环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。10.根据权利要求7所述的电动马达，其中所述第二壁包括第三环形体和第四环形体，所述第四环形体联接到所述第三环形体以限定第二绕组腔，所述第二绕组环设置在所述第二绕组腔内，所述第二销从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向，以及从所述第四环形体沿远离所述定子体的方向。11.一种电动马达，包括：定子体，限定转子孔和多个流体通道；多个导电绕组，形成从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸的多个第一绕组环；以及第一端盖，联接到所述定子体的所述第一轴向端，所述第一端盖包括第一壁和多个第一销，所述第一壁设置在所述第一绕组环和所述流体通道之间，所述第一销从所述第一壁的与所述第一绕组环相反的侧部延伸；其中所述第一绕组环在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸；并且其中所述第一壁包括第一环形体和第二环形体，所述第二环形体联接到所述第一环形体以限定第一绕组腔，所述第一绕组环设置在所述第一绕组腔内。12.根据权利要求11所述的电动马达，其中所述第一绕组环被包封在导热但电绝缘的树脂中，该导热但电绝缘的树脂接触所述第一壁。13.根据权利要求11所述的电动马达，其中所述第一销从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸，或者从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。14.根据权利要求11所述的电动马达，进一步包括第二端盖，所述第二端盖联接到所述定子体的第二轴向端，其中所述多个导电绕组形成从所述定子体的所述第二轴向端轴向向外延伸的多个第二绕组环，其中所述第二端盖包括第二壁和多个第二销，所述第二壁在从所述转子孔的中心轴线起的径向方向上设置在所述第二绕组环和所述流体通道之间，所述第二销从所述第二壁的与所述第二绕组环相反的侧部延伸，所述第二销延伸到进入或离开所述定子体中的所述流体通道的流动路径中。15.根据权利要求14所述的电动马达，其中所述第二壁包括第三环形体和第四环形体，所述第四环形体联接到所述第三环形体以限定第二绕组腔，所述第二绕组环设置在所述第二绕组腔内。16.根据权利要求15所述的电动马达，其中所述第二销从所述第三环形体沿朝向所述定子体的方向轴向延伸，并从所述第四环形体沿远离所述定子体的方向轴向延伸。17.根据权利要求14所述的电动马达，其中所述第二壁包括第三环形体和第四环形体，所述第四环形体联接到所述第三环形体以限定第二绕组腔，所述第二绕组环设置在所述第二绕组腔内，所述第二销从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第三环形体沿朝向所述定
子体的方向，以及从所述第四环形体沿远离所述定子体的方向。18.一种电动马达，包括：定子体，限定转子孔和多个流体通道；多个导电绕组，形成从所述定子体的第一轴向端轴向向外延伸的多个第一绕组环；以及第一端盖，联接到所述定子体的所述第一轴向端，所述第一端盖包括第一壁，所述第一端盖限定通过所述第一壁与所述流体通道分离的第一绕组腔，所述第一绕组环设置在所述第一绕组腔内。19.根据权利要求18所述的电动马达，其中所述第一端盖包括从所述第一壁径向向外延伸的多个第一销。20.根据权利要求19所述的电动马达，其中所述第一销在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。21.根据权利要求18所述的电动马达，其中所述第一绕组环被包封在导热但电绝缘的树脂中，该导热但电绝缘的树脂接触所述第一壁和所述第一绕组环。22.根据权利要求18所述的电动马达，其中所述第一绕组环在所述流体通道的径向最内部分的径向外侧延伸。23.根据权利要求22所述的电动马达，其中所述第一端盖包括从所述第一壁延伸的多个第一销，其中所述第一壁包括第一环形体和第二环形体，所述第二环形体联接到所述第一环形体以限定所述第一绕组腔，所述第一销从下列中的至少一个轴向延伸：从所述第一环形体沿朝向所述定子体的方向，以及从所述第二环形体沿远离所述定子体的方向。

技术总结
本公开涉及电动马达和定子冷却装置。所述电动马达可包括定子体，该定子体限定轴向延伸用于该定子体的轴向端之间的流体连通的流体通道。导电绕组可形成从所述定子体的第一端轴向向外延伸的第一环和从所述定子体的第二端轴向向外延伸的第二环。第一盖可被联接到所述定子体的第一端，并可包括第一壁。所述第一壁可位于所述第一环和所述通道之间。销可从所述第一壁的与所述第一环相反的侧部延伸。第二盖可被联接到所述定子体的第二端，并包括第二壁。所述第二壁可位于所述第二环和所述通道之间。销可从所述第二壁的与所述第二环相反的侧部延伸。部延伸。部延伸。


技术研发人员：约翰
受保护的技术使用者：美国轮轴制造公司
技术研发日：2018.11.20
技术公布日：2023/8/13